(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【実施例1】
【0015】
図1に示すように、本実施例の眼科装置10は、被検眼Eの角膜形状及び隅角形状を検査する眼科装置である。眼科装置10は、光干渉計11と、光干渉計11からの測定光を被検眼Eに照射するための測定光学系(12,13,14,15,16)と、測定光学系の被検眼Eに対するxy方向の位置を検出するためのxy方向位置検出光学系(15,16,21,22,23,24,25,26)と、測定光学系の被検眼Eに対するz方向の位置を検出するためのz方向位置検出光学系(28,29,30,31)と、被検眼Eの前眼部を撮像する前眼部撮像光学系(15,16,24,25,26,28)と、被検査眼Eを固視させるための固視灯光学系(15,16,22,23,24,32)を備えている。なお、x方向とは被検眼Eの横方向(左右の目を繋ぐ方向(
図1に図示))であり、y方向とは被検眼Eの縦方向(上下方向(
図1の紙面に垂直な方向)であり、z方向とは被検眼Eに対して測定光学系が接近又は離間する方向(
図1に図示)である。
【0016】
光干渉計11には、公知の光干渉計を用いることができ、例えば、光源とビームスプリッタと参照ミラーと受光素子によって光干渉計11を構成することができる。この場合、光源からの光は、ビームスプリッタによって二分され、一方(即ち、測定光)が測定光学系を介して被検眼Eに照射され、他方(即ち、参照光)が反射ミラーに照射される。受光素子は、被検眼Eから反射される反射光(照射された測定光の反射光)と反射ミラーから反射される反射光とを合成した干渉光を検出する。受光素子からの出力は、後述する制御装置40に入力される。なお、光干渉計11には、タイムドメイン方式とフーリエドメイン方式のいずれの方式をも用いることができる。
【0017】
測定光学系は、光干渉計11から出射される測定光を被検眼Eに照射すると共に、被検眼Eからの反射光を光干渉計11に導く機能を有している。測定光学系は、光ファイバ12と、コリメータレンズ13と、ガルバノスキャナ14と、ホットミラー15と、対物レンズ16を備えている。光ファイバ12は、光干渉計11に一端12bが接続されている。光干渉計11から出射される測定光は、光ファイバ12の一端12bから他端12aに導かれ、光ファイバ12の他端12aより出射する。光ファイバ12の他端12aより出射する測定光は、コリメータレンズ13、ガルバノスキャナ14、ホットミラー15及び対物レンズ16を介して被検眼Eに照射される。照射された測定光の被検眼Eからの反射光は、対物レンズ16、ホットミラー15、ガルバノスキャナ14及びコリメータレンズ13を介して光ファイバ12の他端12aに導かれる。光ファイバ12の他端12aに導かれた反射光は、光ファイバ12によって光干渉計11内に導かれる。
【0018】
なお、測定光学系に配置されるガルバノスキャナ14は、一対のガルバノミラーによって構成されている。各ガルバノミラーは、後述する制御装置40(
図2に図示)によって駆動され、光軸に対する傾斜角度を変更する。各ガルバノミラーが駆動されることで、被検眼Eに照射される測定光がx方向及びy方向に走査される。
【0019】
xy方向位置検出光学系は、ホットミラー15と、対物レンズ16と、光源21と、コールドミラー22と、リレーレンズ23と、ハーフミラー24と、結像レンズ25と、CCDカメラ26によって構成されている。光源21には、例えば、中心波長800nmのLED光源が用いられる。光源21から出射される光は、コールドミラー22、リレーレンズ23、ハーフミラー24、ホットミラー15及び対物レンズ16を介して被検眼Eに照射される。被検眼Eからの反射光は、対物レンズ16、ホットミラー15、ハーフミラー24、結像レンズ25を介してCCDカメラ26で検出される。CCDカメラ26からの出力は、後述する制御装置40に入力される。上述したことから明らかなように、ホットミラー15は、光干渉計11から出射される光を反射する一方で、光源21からの光を透過するようになっている。また、ホットミラー15は、後述する光源28,32からの光も透過するようになっている。このため、光源21,28,32からの光の反射光(被検眼Eによる反射光)が、光干渉計11に導かれることはない。
【0020】
z方向位置検出光学系は、光源28と、結像レンズ29と、赤外透過フィルター30と、ラインセンサ31によって構成されている。光源28には、赤外光を出射する、例えば、中心波長940nmのLED光源が用いられる。光源28は、被検眼Eに対して斜めに光を照射するように配置されている。光源28から被検眼Eに出射される光の一部は、被検眼Eの角膜Ecの表面で鏡面反射し、その鏡面反射した光は、結像レンズ29及び赤外透過フィルター30を介してラインセンサ31で検出される。ラインセンサ31からの出力は、後述する制御装置40に入力される。ここで、赤外透過フィルター30は、光源28からの光を透過する一方で、光源21からの光を遮断する。このため、xy方向位置を検出するための光源21からの光がラインセンサ31で検出されることはない。
【0021】
前眼部撮像光学系は、ホットミラー15と、対物レンズ16と、ハーフミラー24と、結像レンズ25と、CCDカメラ26と、光源28によって構成されている。光源28から出射された光による被検眼Eの前眼部像は、対物レンズ16、ホットミラー15、ハーフミラー24及び結像レンズ25を介してCCDカメラ26で検出される。CCDカメラ26で検出された前眼部像は、後述する制御装置40に入力される。なお、上述した説明から明らかなように、CCDカメラ26は、光源21(xy方向位置検出用光源)からの光による被検眼Eからの反射像と、光源28(前眼部撮像用光源)からの光による被検眼Eからの反射像(前眼部像)とを同時に検出することができる。
【0022】
固視灯光学系は、ホットミラー15と、対物レンズ16と、コールドミラー22と、リレーレンズ23と、ハーフミラー24と、固視灯32によって構成されている。固視灯32には、可視光を出射する、例えば、中心波長520nmのLED光源が用いられる。固視灯32から出射される光は、コールドミラー22、リレーレンズ23、ハーフミラー24、ホットミラー15及び対物レンズ16を介して被検眼Eに照射される。被検者が固視灯32からの光を見ることで、被検眼Eが固視される。なお、ハーフミラー24は、光源21,28からの光の一部を透過すると共に残りを反射し、かつ、固視灯32の光を全反射する。このため、固視灯32から照射された光の被検眼Eからの反射光が、CCDカメラ26で検出されることはない。
【0023】
なお、眼科装置10では、被検眼Eに対して光学系(詳細には、測定光学系、xy方向位置検出光学系、z方向位置検出光学系、前眼部撮像光学系及び固視灯光学系によって構成される)の位置を調整するための位置調整機構35(
図2に図示)と、その位置調整機構35を駆動する駆動装置34(
図2に図示)を備えている。駆動装置34が位置調整機構35を駆動することで、被検眼Eに対して光学系を所定の検査位置に配置することができる。眼科装置10の光学系が検査位置に配置された状態では、光源21,32からの光は被検眼Eの正面から被検眼Eに照射され、光源28の光は被検眼Eに所定の角度で照射される。また、光干渉計11から被検眼Eに照射される測定光は、ガルバノスキャナ14によって被検眼Eの角膜の頂点を中心にx方向及びy方向に走査される。
【0024】
次に、眼科装置10の制御系の構成を説明する。
図2に示すように、眼科装置10は、眼科装置10の各部を制御する制御装置40を備えている。制御装置40は、被検眼Eの断層画像を取得する演算部18と、光学系を制御する光学制御部27と、駆動装置34を制御する駆動制御部33(
図2にのみ図示)を備えている。
【0025】
演算部18には、ADボード17を介して光干渉計11が接続されている。演算部18は、ADボード17を介して光干渉計11のオン/オフを制御する。また、光干渉計11で取得される干渉光に関する情報[z方向(被検眼Eの深さ方向)の1次元断層情報]は、ADボード17を介して演算部18に入力される。すなわち、光干渉計11で検出される干渉光は、電気信号(アナログ信号)としてADボード17に入力される。ADボード17に入力した電気信号(アナログ信号)はデジタル信号に変換され、その変換されたデジタル信号が演算部18に入力される。
【0026】
また、演算部18には、駆動回路19を介してガルバノスキャナ14が接続されている。演算部18が駆動回路19を介してガルバノスキャナ14を駆動することで、光干渉計11から被検眼Eに照射される測定光がx方向(被検眼Eの横方向)及びy方向(被検眼Eの縦方向)に走査される。被検眼Eに照射される測定光をx方向に走査しながら光干渉計11から出力される1次元断層情報を取得することで、被検眼Eのx方向(横方向)及びz方向(深さ方向)の2次元断層画像が取得される。また、被検眼Eに照射される測定光をy方向に走査しながら光干渉計11から出力される1次元断層情報を取得することで、被検眼Eのy方向(縦方向)及びz方向(深さ方向)の2次元断層画像が取得される。演算部18は、光学系の位置合わせ時に取得した被検眼Eのy方向及びz方向の2次元断層画像から、被検眼Eが検査可能な状態であるか否かの判断を行う。被検眼Eが検査可能な状態であるか否かを判断する手順については、後で詳述する。なお、光干渉計11から出力される1次元断層情報から2次元断層画像を取得する方法については、公知の方法を用いることができる。
【0027】
また、演算部18には、モニタ20及びメモリ36が接続されている。演算部18は、光干渉計11の検出結果に基づいて取得した2次元断層画像を、モニタ20に表示し、あるいは、メモリ36に格納することができる。
【0028】
光学制御部27には、光源21,28と、固視灯32と、CCDカメラ26と、ラインセンサ31と、モニタ20が接続されている。光学制御部27は、光源21,28のオン/オフを制御すると共に、固視灯32のオン/オフを制御する。また、光学制御部27には、CCDカメラ26からの信号とラインセンサ31からの信号が入力される。光学制御部27は、CCDカメラ26からの信号に基づいて、被検眼Eに対する光学系のxy方向の位置を検出し、被検眼Eの前眼部の画像を取得して、その取得した画像をモニタ20に出力する。また、光学制御部27は、ラインセンサ31からの信号に基づいて、被検眼Eに対する光学系のz方向の位置を検出する。なお、被検眼Eに対する光学系のxy方向の位置及びz方向の位置を検出する構成については、上記のCCDカメラ26やラインセンサ31を用いる構成に限られず、従来公知の他の構成で行うことができる。
【0029】
駆動制御部33は、光学制御部27で検出される光学系の位置(すなわち、被検眼Eに対するxyz方向の位置)に基づいて、駆動装置34により位置調整機構35を駆動する。これにより、光学系が被検眼Eに対して所定の検査位置に位置決めされる。
【0030】
次に、眼科装置10を用いて角膜形状又は隅角形状を検査(測定)する際の手順を、
図3を参照して説明する。まず、検査者は、図示しない入力装置(スイッチ等)を操作して、角膜形状又は隅角形状の検査を行う旨を制御装置40に入力する。すると、制御装置40は、駆動装置34により位置調整機構35を駆動して、被検眼Eに対して光学系(即ち、測定光学系、xy方向位置検出光学系、z方向位置検出光学系、前眼部撮像光学系及び固視灯光学系)の位置合わせを開始する(S10)。すなわち、制御装置40は、xy方向位置検出光学系により被検眼Eに対する光学系のxy方向の位置を検出すると共に、z方向位置検出光学系により被検眼Eに対する光学系のz方向の位置を検出し、これら検出した光学系のxyz方向の位置に基づいて、被検眼Eに対して光学系の位置が所定の検査位置となるように、駆動装置34により位置調整機構35を駆動する。
【0031】
被検眼Eに対して光学系の位置合わせを開始すると、制御装置40は、光干渉計11による測定を開始する(S12)。すなわち、制御装置40は、ガルバノスキャナ14を駆動することで測定光を被検眼Eの上下方向(y方向)に走査し、それと同時に光干渉計11によって1次元断層情報を取得する。これによって、制御装置40は、被検眼Eのyz方向の2次元断層画像を取得する。
【0032】
次いで、制御装置40は、光学系の位置合わせが終了したか否かを判断する(S14)。光学系の位置合わせが終了している場合(S14でYES)は、ステップS16に進む。光学系の位置合わせが終了していない場合(S14でNO)は、ステップS10に戻って、ステップS10からの処理を繰り返す。これにより、被検眼Eに対して光学系の位置が所定の検査位置となるまで、駆動装置34は位置調整機構35を駆動する。また、被検眼Eに対して光学系の位置合わせが行われる間、光干渉計11によってyz方向の2次元断層画像の取得が行われる。
【0033】
なお、本実施例では、被検眼Eに対して光学系が位置合わせされた状態では、被検眼Eの角膜Ecの頂点は、CCDカメラ26で撮影される前眼部像42の中心に位置し、また、光干渉計11で得られる2次元断層画像内の所定の基準位置に位置するように調整されている。具体的には、
図4に示すように、光干渉計11で得られる2次元断層画像44において、被検眼Eの角膜Ecの頂点Aは、y方向(上下方向)については中心の位置となり、z方向(深さ方向)については画像の左端から距離b2の位置となる。
【0034】
被検眼Eに対する光学系の位置合わせが終了すると、制御装置40は、被検眼Eが検査可能な状態であるか否かを判断する(S16)。具体的には、位置合わせが終了した周期のステップS12で取得したyz方向の二次元断層画像において、予め設定された判定領域46a,46bに被検眼Eを構成する構造体(例えば、虹彩、結膜等)が写っているか否かによって判断する(
図4,5参照)。
【0035】
すなわち、本実施例では、被検眼Eに対して光学系が位置合わせされた状態では、被検眼Eの角膜Ecの頂点Aが2次元断層画像44内の所定の基準位置に位置している。このため、2次元断層画像44内の角膜Ecの頂点Aを基準として判定領域46a,46bを設定すると、被検眼Eが検査可能な状態のときは判定領域46a,46cに構造物が写り、被検眼Eが検査可能な状態でないときは判定領域46a,46cに構造物が写らないようにすることができる。このように設定された判定領域46a,46bに構造体が写っているか否かを判断することによって、被検眼Eが検査可能な状態か否かを判断することができる。
【0036】
例えば、
図4,5に示すように、二次元断層画像44において、角膜Ecの頂点Aから上下方向に距離xだけ離れると共に深さ方向に距離yだけ離れた点B
1,B
2から、上下方向の幅がaで、かつ、深さ方向の幅がb
1となる領域を判定領域46a,46bに設定する。このように判定領域46a,46bを設定すると、判定領域46a,46bに構造体が写っている場合(
図4の場合)は、被検眼Eの瞼が充分に開かれており、被検眼Eが検査可能な状態であると判断することができる。一方、判定領域46a,46bに構造体が写っていない場合(
図5の場合)は、被検眼Eの瞼が充分に開かれておらず、被検眼Eが検査可能な状態ではないと判断することができる。従って、角膜Ecの頂点Aを基準として設定された判定領域46a,46bに構造物が写っているか否かを判断することで、被検眼Eが検査可能な状態であるか、検査不能な状態であるかを判断することができる。
【0037】
なお、判定領域46a,46bに構造体が写っているか否かの判断は、種々の方法で行うことができる。例えば、判定領域46a,46b内に構造体が写っている場合(
図4の場合)、判定領域46a,46bには輝度の大きな画素群が存在する。一方、判定領域46a,46bに構造体が写っていない場合(
図5の場合)、判定領域46a,46bには輝度の大きな画素群が存在しない。そこで、判定領域46a,46b内の各画素の輝度値の和を算出し、その値が所定の閾値以上となるときに判定領域46a,46bに構造体が写っていると判断し、その値が所定の閾値未満となるときに判定領域46a,46bに構造体が写っていないと判断することができる。
【0038】
被検眼Eが検査可能な状態であると判断した場合(S16でYES)、制御装置40は、駆動回路14によりガルバノスキャナ14を駆動することで測定光を被検眼の所望の範囲(x方向及び/またはy方向)に走査すると共に、それと同時に光干渉計11によって1次元断層情報を取得する(S18)。これによって、被検眼Eを診断するために必要な断層画像が光干渉計11で取得され、取得された断層画像がメモリ36に格納されると共にモニタ20に出力される(S20)。これによって、モニタ20に所望の位置の断層画像が表示され、眼科医等は被検眼Eの診断を行うことができる。一方、被検眼Eが検査可能な状態でないと判断した場合(S16でNO)、制御装置40は、モニタ20に検査可能な状態でない旨を表示し(S22)、ステップS10に戻って、ステップS10からの処理を実行する。ステップS22で、モニタ20に検査可能な状態でない旨が表示されるため、検査者は被検者に眼を開くように注意を与えることができ、次のステップS10からの処理によって所望の画像を得ることが容易となる。
【0039】
上述の説明から明らかように、本実施例に係る眼科装置10では、光干渉計11によって得られるyz方向の2次元断層画像を用いて、被検眼Eが検査可能な状態か否かを判断する。このため、被検眼Eがドライアイや混濁眼や不整形状眼の場合であっても、被検眼Eの状態を判断するために必要となる2次元断層画像を得ることができるため、被検眼Eが検査可能な状態か否かを正確に判断することができる。
【0040】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【0041】
例えば、上述した実施例では、被検眼Eの角膜頂点Aの上下方向両側に判定領域46a,46bを設定したが、判定領域は角膜頂点の上側にのみ設定してもよい。判定領域を角膜頂点の上側にのみ設定することで、判定領域を角膜頂点の上下両側に設定する場合と比較して、判定処理を簡易化することができる。また、被検眼の角膜頂点の上側に判定領域を設けることで、検査に大きな影響を与える上瞼の状態を判断することができる。このため、簡易な処理としながら、被検眼の状態を適切に評価することができる。
【0042】
また、上述した実施例では、角膜形状の検査の際に用いる判定領域46a,46bと、隅角形状の検査の際に用いる判定領域46a,46bとを同一の領域としたが、判定領域46a,46bは、検査の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、角膜形状を検査する場合は、隅角形状を検査する場合と比較して、瞼を開く程度は小さくてもよい。このため、角膜形状を測定する際に用いる「角膜頂点Aから判定領域46a,46bの頂点B
1,B
2までの上下方向の距離x1」が、隅角形状を測定する際に用いる「角膜頂点Aから判定領域46a,46bの頂点B
1,B
2までの上下方向の距離x2」より小さくなるように設定することができる。このように検査の種類に応じて判定領域46a,46bを設定することで、被検眼が検査可能であるか否かを適切に判断することができる。
【0043】
また、上述した実施例では、被検眼Eに対して光学系を位置合わせする間も、光干渉計11によって被検眼Eの2次元断層画像を継続して取得するようにしていたが、被検眼Eに対して光学系を位置合わせした後に光干渉計11により被検眼Eの2次元断層画像を取得するようにしてもよい。このような構成によっても、被検眼Eが検査可能な状態か否かを適切に判断することができる。
【0044】
また、上述した実施例では、被検眼が検査可能な状態でない旨をモニタ20で報知するようにしていたが、このような情報を音で検査者に報知するようにしてもよい。
【0045】
さらに、上述した実施例では、被検眼の2次元断層画像を得るために光干渉計を用いたが、その他の構成によって被検眼の2次元断層画像を得てもよい。例えば、被検眼に照射されたスリット光の投影断面を撮影することで、被検眼の2次元断層画像を取得するようにしてもよい。例えば、測定光学系は、被検眼にスリット光を照射するように構成される。撮影素子は、被検眼に照射されるスリット光の光軸に対して傾斜した光軸を有し、スリット光による投影断面を撮影する。
【0046】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。